JPS6329878B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6329878B2 JPS6329878B2 JP55151597A JP15159780A JPS6329878B2 JP S6329878 B2 JPS6329878 B2 JP S6329878B2 JP 55151597 A JP55151597 A JP 55151597A JP 15159780 A JP15159780 A JP 15159780A JP S6329878 B2 JPS6329878 B2 JP S6329878B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- color
- output
- detection circuit
- synchronous detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
本発明は２次元固体撮像素子を１枚用いてカラ
ーテレビジヨン信号を得るカラー固体撮像装置に
関する。 人間の目は無彩色に対して大きな解像力を有し
ているため、単一の撮像素子にてカラーテレビジ
ヨン信号を得ようとするとき、無彩色光あるいは
視感度曲線に相当する色光あるいは視感度曲線に
近い緑色光に対して高解像力を得ることが知られ
ている。 テレビカメラにおいては、解像力をそれほど必
要としない荒い画面（周期の長い信号で構成され
た画面）では色信号Ｒ、Ｇ、Ｂを色別できるの
で、輝度信号はＹ＝0.3R＋0.59G＋0.11Bで表わ
される。しかし解像力の要求される微細な画面
（周期の短い信号で構成された画面）では、色信
号の色別ができないので緑色信号Ｇのみにて解像
度が決つてしまう。 従来のテレビカメラでは１個の撮像素子にてカ
ラーテレビジヨン信号を得るために、例えば第１
図に示すように色フイルタをモザイク状に配列し
ていた。即ち、高解像力を必要とする色光（ここ
ではＧ）に対応する画素を行方向には１画素毎に
交互に配列し、列方向には２列毎に（一走査線毎
に）交互に配置して、他の２種の高解像力を必要
としない色光（ここではＲ、Ｂ）に感応する画素
は高解像力を必要とする色光に感応する画素の間
に配置され、同一行においては同一の色光に感応
する画素を配列し、列方向には２列毎に異なる色
光に感応する画素を配列する。この場合、列方向
に２行毎に欠落した高解像力を必要としない色光
に対応する信号を２行前の信号で補填する信号処
理がされる。この方法では高解像力を必要とする
色光に対応する信号と他の２種の高解像力を必要
としない色光に対応する信号とは空間的に列方向
にずれが存在し、かつ高解像力を必要としない２
種の色光間においても空間的に２行分列方向にず
れることになり、この方法から得られた信号をモ
ニタ等に画像表示したときに輪郭部において垂直
方向（列方向）に色ずれが生じてしまう。 また第２図に示すように三原色に相当する赤色
光、緑色光、青色光に分離するストライプ（線
状）フイルタを介して光電面に被写体の像を結線
させて電気信号に変換する方法もあるが、上述し
たように微細な画面では緑色光成分で解像度が決
まつてしまうので、この方法では解像度はモノク
ロカメラの1/3となつてしまい充分な解像力を得
ることは難かしい。 本発明はかかる点に鑑み発明されたもので、全
ての色透過部分に緑色信号Ｇを透過させて高解像
度を得ることの出来る利点を生かすとともにその
欠点をカバーし、簡単な色信号の演算によつて赤
色信号Ｒと青色信号Ｂを分離し色再現性を良くし
た固体撮像装置を提供するものである。 以下図面に従つて本発明を説明する。第３図は
本発明に係る色分解フイルタの配列例を示す図、
第４図は本発明の１実施例を示す図である。 第３図のイ，ロ，ハは、それぞれ白色Ｗ、緑色
Ｇ、シアン色Cyのそれぞれ緑色Ｇを透過する３
本の線状フイルタを示しており、この３本の線状
フイルタはそれぞれ行方向に互に他の２色の線状
フイルタを間に挾んで規則的に配列されてストラ
イプフイルタを形成しており、このストライプフ
イルタの透過光は図示しないがストライプフイル
タの片面に固体撮像素子（例えばCCD、BBD等）
を張り付けて受光させている。固体撮像素子は周
知のように個々に分離され、縦横に配列された画
素を有しており、配列された各画素には図のよう
に同色線状フイルタの透過光が各画素に対応して
区分された状態で受光される。そして一つ一つの
画素がその色に対する分光特性を有する光電変換
素子として形成される。 次に第４図について説明する。 図において、１は被写体、２はレンズ、３は色
温度フイルタ、４は赤外カツトフイルタ、５は
600（Ｈ）×500（Ｖ）…（Ｈは行方向、Ｖは列方向）
の画素数を有する固体撮像素子と、第３図の色分
解フイルタの組合せたものである。６はバツフア
及び増幅回路であり、７は固体撮像素子１からの
出力信号から輝度信号を分離するためのローパス
フイルタ、８，１６，１９は増幅回路、９はガン
マ（γ）等の補正をするためのプロセス回路であ
り、１０は輪郭強調回路である。１３は固体撮像
素子１からの出力信号から色信号を分離するため
のバンドパスフイルタである。１４，１８は同期
検波回路でバンドパスフイルタ１３から取り出さ
れた色信号をさらに赤色Ｒと青色Ｂとに分離して
取り出す。ここで、この同期検波回路１４，１８
が色信号の中から赤色Ｒと青色Ｂとを分離する原
理について説明しておく。 固体撮像素子５は後述する回路２２から与えら
れる3.SCの駆動パルス（SCはサブキヤリア周波
数）により駆動される。そして、被写体像が光学
的に空間変調されて、色信号を多重化した信号す
なわち素子５の出力として 素子出力＝Ｙ＋C(t) ＝（１・Ｒ＋３・Ｇ＋２・Ｒ）＋C(t)
（C(t)…変調信号） が描出される。ここでローパスフイルタ７を通す
と輝度信号（Ｙ）＝１・Ｒ＋３・Ｇ＋２・Ｒが取
出され、色信号C(t)はバンドパスフイルタ１３を
通して取り出され下記式の如く表わされる。 C(t)＝Wcpsω0t＋Gcps（ω0t−２／３π）＋Cycps（
ω0t− ４／３π） また、白色信号Ｗ、緑色信号Ｇ、シアン色信号
Cyの各変調信号はサブキヤリア周波数SCでそれ
ぞれ120゜の位相差を持つて変調されている。（上
式ではω0＝2πSC、Ｗ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ、Cy＝Ｇ＋Ｂ
とした。） したがつて同期検波用のサンプル信号として c
ｐｓω0t及び sioω0tのサンプルパルスを選んで同期検
波することにより（Ｒ＋１／２Ｂ）及び
ーテレビジヨン信号を得るカラー固体撮像装置に
関する。 人間の目は無彩色に対して大きな解像力を有し
ているため、単一の撮像素子にてカラーテレビジ
ヨン信号を得ようとするとき、無彩色光あるいは
視感度曲線に相当する色光あるいは視感度曲線に
近い緑色光に対して高解像力を得ることが知られ
ている。 テレビカメラにおいては、解像力をそれほど必
要としない荒い画面（周期の長い信号で構成され
た画面）では色信号Ｒ、Ｇ、Ｂを色別できるの
で、輝度信号はＹ＝0.3R＋0.59G＋0.11Bで表わ
される。しかし解像力の要求される微細な画面
（周期の短い信号で構成された画面）では、色信
号の色別ができないので緑色信号Ｇのみにて解像
度が決つてしまう。 従来のテレビカメラでは１個の撮像素子にてカ
ラーテレビジヨン信号を得るために、例えば第１
図に示すように色フイルタをモザイク状に配列し
ていた。即ち、高解像力を必要とする色光（ここ
ではＧ）に対応する画素を行方向には１画素毎に
交互に配列し、列方向には２列毎に（一走査線毎
に）交互に配置して、他の２種の高解像力を必要
としない色光（ここではＲ、Ｂ）に感応する画素
は高解像力を必要とする色光に感応する画素の間
に配置され、同一行においては同一の色光に感応
する画素を配列し、列方向には２列毎に異なる色
光に感応する画素を配列する。この場合、列方向
に２行毎に欠落した高解像力を必要としない色光
に対応する信号を２行前の信号で補填する信号処
理がされる。この方法では高解像力を必要とする
色光に対応する信号と他の２種の高解像力を必要
としない色光に対応する信号とは空間的に列方向
にずれが存在し、かつ高解像力を必要としない２
種の色光間においても空間的に２行分列方向にず
れることになり、この方法から得られた信号をモ
ニタ等に画像表示したときに輪郭部において垂直
方向（列方向）に色ずれが生じてしまう。 また第２図に示すように三原色に相当する赤色
光、緑色光、青色光に分離するストライプ（線
状）フイルタを介して光電面に被写体の像を結線
させて電気信号に変換する方法もあるが、上述し
たように微細な画面では緑色光成分で解像度が決
まつてしまうので、この方法では解像度はモノク
ロカメラの1/3となつてしまい充分な解像力を得
ることは難かしい。 本発明はかかる点に鑑み発明されたもので、全
ての色透過部分に緑色信号Ｇを透過させて高解像
度を得ることの出来る利点を生かすとともにその
欠点をカバーし、簡単な色信号の演算によつて赤
色信号Ｒと青色信号Ｂを分離し色再現性を良くし
た固体撮像装置を提供するものである。 以下図面に従つて本発明を説明する。第３図は
本発明に係る色分解フイルタの配列例を示す図、
第４図は本発明の１実施例を示す図である。 第３図のイ，ロ，ハは、それぞれ白色Ｗ、緑色
Ｇ、シアン色Cyのそれぞれ緑色Ｇを透過する３
本の線状フイルタを示しており、この３本の線状
フイルタはそれぞれ行方向に互に他の２色の線状
フイルタを間に挾んで規則的に配列されてストラ
イプフイルタを形成しており、このストライプフ
イルタの透過光は図示しないがストライプフイル
タの片面に固体撮像素子（例えばCCD、BBD等）
を張り付けて受光させている。固体撮像素子は周
知のように個々に分離され、縦横に配列された画
素を有しており、配列された各画素には図のよう
に同色線状フイルタの透過光が各画素に対応して
区分された状態で受光される。そして一つ一つの
画素がその色に対する分光特性を有する光電変換
素子として形成される。 次に第４図について説明する。 図において、１は被写体、２はレンズ、３は色
温度フイルタ、４は赤外カツトフイルタ、５は
600（Ｈ）×500（Ｖ）…（Ｈは行方向、Ｖは列方向）
の画素数を有する固体撮像素子と、第３図の色分
解フイルタの組合せたものである。６はバツフア
及び増幅回路であり、７は固体撮像素子１からの
出力信号から輝度信号を分離するためのローパス
フイルタ、８，１６，１９は増幅回路、９はガン
マ（γ）等の補正をするためのプロセス回路であ
り、１０は輪郭強調回路である。１３は固体撮像
素子１からの出力信号から色信号を分離するため
のバンドパスフイルタである。１４，１８は同期
検波回路でバンドパスフイルタ１３から取り出さ
れた色信号をさらに赤色Ｒと青色Ｂとに分離して
取り出す。ここで、この同期検波回路１４，１８
が色信号の中から赤色Ｒと青色Ｂとを分離する原
理について説明しておく。 固体撮像素子５は後述する回路２２から与えら
れる3.SCの駆動パルス（SCはサブキヤリア周波
数）により駆動される。そして、被写体像が光学
的に空間変調されて、色信号を多重化した信号す
なわち素子５の出力として 素子出力＝Ｙ＋C(t) ＝（１・Ｒ＋３・Ｇ＋２・Ｒ）＋C(t)
（C(t)…変調信号） が描出される。ここでローパスフイルタ７を通す
と輝度信号（Ｙ）＝１・Ｒ＋３・Ｇ＋２・Ｒが取
出され、色信号C(t)はバンドパスフイルタ１３を
通して取り出され下記式の如く表わされる。 C(t)＝Wcpsω0t＋Gcps（ω0t−２／３π）＋Cycps（
ω0t− ４／３π） また、白色信号Ｗ、緑色信号Ｇ、シアン色信号
Cyの各変調信号はサブキヤリア周波数SCでそれ
ぞれ120゜の位相差を持つて変調されている。（上
式ではω0＝2πSC、Ｗ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ、Cy＝Ｇ＋Ｂ
とした。） したがつて同期検波用のサンプル信号として c
ｐｓω0t及び sioω0tのサンプルパルスを選んで同期検
波することにより（Ｒ＋１／２Ｂ）及び
【式】
が描出される。つまり、赤色信号Ｒと青色信号Ｂ
の加算された［Ｒ＋Ｂ］信号と青色信号Ｂのみの
［Ｂ］信号が抽出される。 この信号を減算器１５で減算してやれば赤信号
Ｒと青信号Ｂが取り出されることが理解できる。
さて、１７，２０は赤色信号Ｒ、青色信号Ｂのガ
ンマ（γ）等の補正をするためのプロセス回路、
１１はプロセス回路９から取り出された輝度信号
から低域成分を分離して低域輝度信号を形成する
フイルタ回路である。また２２は同期信号発生及
び各種駆動パルス発生回路、１２はエンコーダ
で、上述した赤色信号Ｒ、青色信号Ｂ、輝度信号
及び低域輝度信号からNTSC方式のカラーテレビ
ジヨン信号を形成する。そしてこのカラーテレビ
ジヨン信号は出力端子２１から取り出せるように
なつている。またこのカラーテレビジヨン信号は
出力端子２３からは輝度信号が、出力端子２４か
らはクロマ信号が各分離した状態で取り出せるよ
うになつている。 このように本案によれば、全ての色透過部分で
緑色Ｇを透過するストライプフイルタを用いた固
体撮像素子の出力から、色信号分離手段と同期検
波後の１回の簡単な演算によつて、赤色信号Ｒと
青色信号Ｂを分離しているので、演算による演算
誤差が少なく、また上記のようなストライプフイ
ルタを用いているので、高解像度で色再現性の良
好な固体撮像装置を提供することが出来る。
の加算された［Ｒ＋Ｂ］信号と青色信号Ｂのみの
［Ｂ］信号が抽出される。 この信号を減算器１５で減算してやれば赤信号
Ｒと青信号Ｂが取り出されることが理解できる。
さて、１７，２０は赤色信号Ｒ、青色信号Ｂのガ
ンマ（γ）等の補正をするためのプロセス回路、
１１はプロセス回路９から取り出された輝度信号
から低域成分を分離して低域輝度信号を形成する
フイルタ回路である。また２２は同期信号発生及
び各種駆動パルス発生回路、１２はエンコーダ
で、上述した赤色信号Ｒ、青色信号Ｂ、輝度信号
及び低域輝度信号からNTSC方式のカラーテレビ
ジヨン信号を形成する。そしてこのカラーテレビ
ジヨン信号は出力端子２１から取り出せるように
なつている。またこのカラーテレビジヨン信号は
出力端子２３からは輝度信号が、出力端子２４か
らはクロマ信号が各分離した状態で取り出せるよ
うになつている。 このように本案によれば、全ての色透過部分で
緑色Ｇを透過するストライプフイルタを用いた固
体撮像素子の出力から、色信号分離手段と同期検
波後の１回の簡単な演算によつて、赤色信号Ｒと
青色信号Ｂを分離しているので、演算による演算
誤差が少なく、また上記のようなストライプフイ
ルタを用いているので、高解像度で色再現性の良
好な固体撮像装置を提供することが出来る。
第１図及び第２図は従来の色分解フイルタの配
列例を示す図、第３図は本発明に係る色分解フイ
ルタの配列例を示す図、第４図は本発明の１実施
例を示す図である。 ５…２次元固体撮像素子、７…輝度信号を分離
する手段、１３…色信号を分離する手段、１８…
青色信号を分離する手段、１４，１５，１８…赤
色信号を分離する手段、２２…駆動パルス発生回
路、１２…カラーテレビジヨン信号を形成するエ
ンコーダ。
列例を示す図、第３図は本発明に係る色分解フイ
ルタの配列例を示す図、第４図は本発明の１実施
例を示す図である。 ５…２次元固体撮像素子、７…輝度信号を分離
する手段、１３…色信号を分離する手段、１８…
青色信号を分離する手段、１４，１５，１８…赤
色信号を分離する手段、２２…駆動パルス発生回
路、１２…カラーテレビジヨン信号を形成するエ
ンコーダ。
Claims (1)
- １ 白色の分光特性を有する第１の光電変換素子
と緑色の分光特性を有する第２の光電変換素子と
シアン色の分光特性を有する第３の光電変換素子
が行方向には各２画素おきに配列されるとともに
列方向には連続して配列してなる２次元固体撮像
素子を３倍のサブキヤリア周波数で駆動して出力
信号を取り出す手段と、この出力から輝度信号を
分離する輝度信号分離手段と、前記出力信号から
色信号を分離する色信号分離と、この色信号成分
を前記サブキヤリア周波数で同期検波し、赤色信
号Ｒと青色信号Ｂの和信号を出力する第１の同期
検波回路と、前記色信号成分を前記サブキヤリア
周波数で同期検波し青色信号Ｂを出力する第２の
検波回路と、前記第１の同期検波回路の出力から
前記第２の同期検波回路の出力を減算し、赤色信
号Ｒを出力する減算回路と、該減算回路の出力信
号と前記第２の同期検波回路の出力信号及び前記
輝度信号分離手段から出力される輝度信号からカ
ラーテレビジヨン信号を形成する手段とを備えて
なる固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55151597A JPS5775084A (en) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | Solid-state image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55151597A JPS5775084A (en) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | Solid-state image pickup device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5775084A JPS5775084A (en) | 1982-05-11 |
| JPS6329878B2 true JPS6329878B2 (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=15521996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55151597A Granted JPS5775084A (en) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | Solid-state image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5775084A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61287396A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-17 | Olympus Optical Co Ltd | カラ−撮像装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5173333A (en) * | 1974-12-20 | 1976-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Tajushingobunrihoshiki |
| JPS5197921A (ja) * | 1975-02-25 | 1976-08-28 | ||
| JPS54116128A (en) * | 1978-03-01 | 1979-09-10 | Toshiba Corp | Color television pick up unit |
-
1980
- 1980-10-29 JP JP55151597A patent/JPS5775084A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5173333A (en) * | 1974-12-20 | 1976-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Tajushingobunrihoshiki |
| JPS5197921A (ja) * | 1975-02-25 | 1976-08-28 | ||
| JPS54116128A (en) * | 1978-03-01 | 1979-09-10 | Toshiba Corp | Color television pick up unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5775084A (en) | 1982-05-11 |
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